Турбулентный поток
Падение давления вдоль длины трубы - турбулентность
Формулировка задачи: трехмерный турбулентный поток в диффузоре моделируется с помощью стандартной k-ε модели турбулентности.
Ссылки: F.M. White. Fluid Mechanics (Механика жидкости). 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Плотность = 1.225 кг/м3 Вязкость = 1.7894 e-5 Па-с | Радиус = 0.002 м Длина = 2 м | Скорость на входе = 50 м/с Давление на выходе = 0 Па |
Сравнение результатов
Результаты | Аналитика | Анализ потока Creo | % Разность |
|---|---|---|---|
Падение давления (Па) | 0.743 | 0.73 | 0.48 |
Сверхзвуковой поток на аэродинамическом профиле RAE2822
Формулировка задачи: двумерный сверхзвуковой поток моделируется для аэродинамического профиля RAE2822 в аэродинамической трубе с помощью стандартной модели k-ε турбулентности.
Длина хорды = 1 м
Ссылки: P.H. Cook, M.A. McDonald, M.C.P. Firmin. "Aerofoil RAE 2822 - Pressure Distributions, and Boundary Layer and Wake Measurements" (Аэродинамический профиль RAE 2822 - распределения давления и измерения граничного слоя и следа за телом). AGARD Advisory Report No. 138.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Воздух Плотность = закон идеального газа Вязкость = 3.54822 X 10-5 кг/мс | Аэродинамический профиль РАЕ 2822 AoA = 2.31 град Высота аэродинамической трубы = 72 м Длина аэродинамической трубы = 96 м | M = 0.729 Давление на границах = 71154 Па Температура на границах = 271 К |
Результат - контуры давления вокруг аэродинамического профиля
Сравнение результатов - коэффициенты подъемной силы и сопротивления
Результаты | Цель | Анализ потока Creo | Ошибка в процентах |
|---|---|---|---|
Коэффициент подъемной силы | 0.743 | 0.73 | 1.75 |
Коэффициент сопротивления | 0.0127 | 0.0126 | 0,79 |
Сравнение результатов - коэффициент распределения давления
Турбулентный поток через уступ, обращенный назад
Формулировка задачи: двумерный турбулентный поток с отрывом и повторным присоединением моделируется для уступа, обращенного назад, с помощью модели k-ε с группой ренормализации (RNG).
• A = вход
• B = уступ
• C = выход
Ссылки: D.M. Driver, H.L. Seegmiller, "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow" (Характеристики повторного присоединения турбулентного сдвигового слоя в расходящемся потоке в канале). AIAA Journal,Vol 23, стр. 163-171, 1985.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Плотность = 1 кг/м3 Вязкость: 0.0001 кг/м-с | Высота уступа = 1 м Длина канала = 34 м Высота канала = 9 м | Вход: полностью установившийся профиль скорости 3.74 м/с Выход - атмосферное давление |
Сравнение результатов - длина повторного присоединения
Длина повторного присоединения - это расстояние от уступа, при котором возобновляется поток в положительном направлении. В эксперименте обеспечивается диапазон для длины повторного присоединения.
Длина повторного присоединения | |
|---|---|
Эксперимент | Анализ потока Creo |
x/H = 6.16 – 6.34 | x/H = 6.21 |
Сравнение результатов - коэффициент поверхностного трения
Прогнозируемая точка вторичного присоединения для уступа была определена в эксперименте следующим образом:
• Измерения поверхностного трения в маслопроводе с помощью лазерного интерферометра
• Интерполяция положения нулевого поверхностного трения. Экспериментальные и расчетные гидродинамические (CFD) результаты вдоль стенки сравниваются ниже.
Вихревой след на цилиндре
Формулировка задачи: поток на цилиндр моделируется с помощью стандартной модели k-ε турбуленция.
Ссылки: Williamson, C. H. K. (1988). Defining a universal and continuous Strouhal–Reynolds number relationship for the laminar vortex shedding of a circular cylinder (Определение универсального и непрерывного соотношения чисел Струхаля и Рейнольдса для ламинарного вихревого следа круглого цилиндра). Physics of Fluids (Физика жидкости).
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Плотность = 1 кг/м3 Вязкость = 0.01 Па-с | См. изображение выше | Нестационарное = 0.01 с Скорость на входе = 1 м/с Давление на выходе = 0 Па |
Результаты - z-завихрение через 150 с
Сравнение результатов - число Струхаля
Число Струхаля измеряет скорость сброса.
Результат | Цель | Анализ потока Creo | % Разность |
|---|---|---|---|
Число Струхаля | 0.164 | 0.165 | 0.61 |
Переходной рециркуляционный поток внутри вентиляционного корпуса
Формулировка задачи: трехмерный рециркуляционный поток моделируется в вентиляционном корпусе с использованием стандартной модели k-ε.
• I = вход
• O = выход
Ссылки: P.V. Nielsen, A Restivo, J.H. Whitelaw, "The Velocity Characteristics of Ventilated Rooms" (Характеристики скорости в вентилируемых помещениях), Journal of Fluids Engineering, Vol 100, стр. 291-298, 1978.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Плотность = 1.1766 кг/м3 Вязкость = 1.853 e-5 Па-с | L = 267.9 мм W = 89.3 мм Высота входа = 5 мм Высота выхода = 14.3 мм | Скорость на входе = 15.78 м/с Давление на выходе = атмосферное |
Результаты - контуры X-скорости на осевой линии
Результаты - контуры Y-скорости на осевой линии
Сравнение результатов - нормализованная скорость вдоль направления Y корпуса
Турбулентный поток в диффузоре
Формулировка задачи: трехмерный турбулентный поток в диффузоре моделируется с помощью стандартной k-ε модели турбулентности.
Ссылки: Azad, R. S., & Kassab, S. Z. (1989). Turbulent flow in a conical diffuser: Overview and implications (Турбулентный поток в коническом диффузоре: обзор и следствия). Physics of Fluids A: Fluid Dynamics, 1(3), 564–573.
Свойства жидкости | Геометрические свойства | Рабочие условия |
|---|---|---|
Плотность = 1.15758 кг/м3 Вязкость = 1.8406 x 10-5 Па-с | См. изображение выше | Скорость на входе = 18.06 м/с Давление на выходе = 0 Па |
Результаты - контуры давления
Сравнение результатов - коэффициент давления вдоль стенки диффузора
